DE102013110119A1

DE102013110119A1 - tester

Info

Publication number: DE102013110119A1
Application number: DE201310110119
Authority: DE
Inventors: Martin Forster
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2015-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät zur Prüfung einer Elektronikeinheit mit elektronischen Bauteilen und umfasst eine Prüfnadel (A), welche mittels einer Stelleinheit verfahren und an einzelnen Bauteilen zu deren Prüfung positioniert wird. An der Prüfnadel (A) ist ein Sensor (17) mit einer Sensorelektronik vorgesehen, wobei mittels von dem Sensor (17) generierten und in der Sensorelektronik verarbeiteten Sensorsignalen eine Prüfung von elektronischen Bauteilen erfolgt.The invention relates to a test device for testing an electronic unit with electronic components and comprises a test needle (A), which is moved by means of an actuating unit and positioned on individual components for their testing. At the test needle (A), a sensor (17) is provided with a sensor electronics, wherein by means of the sensor (17) generated and processed in the sensor electronics sensor signals, a check of electronic components.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a test device according to the preamble of claim 1.

Derartige Prüfgeräte, sogenannte Flying Prober, dienen allgemein zur Prüfung von Elektronikeinheiten mit elektronischen Bauteilen, insbesondere von Leiterkarten, die mit elektronischen Bauteilen bestückt sind. Diese Prüfgeräte weisen allgemein eine oder bevorzugt mehrere Prüfnadeln auf, die jeweils mittels einer Stelleinheit verfahren werden können, um sie dann an einzelnen elektronischen Bauteilen zu positionieren. Das jeweilige elektronische Bauteil wird dann dadurch geprüft, dass die an diesem elektronischen Bauteil positionierte Prüfnadel elektrisch mit dem elektronischen Bauteil kontaktiert wird. Dann können mit der Prüfnadel elektrische Kenngrößen wie Spannungen, Stromstärken und Widerstände gemessen werden. Anhand dieser Messwerte werden Prüfsignale gebildet, anhand derer eventuelle Fehler des elektronischen Bauteils aufgedeckt werden können. Such testing devices, so-called flying probes, are generally used to test electronic units with electronic components, in particular printed circuit boards, which are equipped with electronic components. These testers generally have one or preferably a plurality of test probes, which can each be moved by means of an actuating unit in order to then position them on individual electronic components. The respective electronic component is then tested by electrically contacting the test needle positioned on this electronic component with the electronic component. Then electrical parameters such as voltages, currents and resistances can be measured with the test needle. On the basis of these measured values test signals are formed, with the help of which possible errors of the electronic component can be revealed.

Mit derartigen Prüfnadeln können elektronische Bauteile unterschiedlichster Bauart, wie zum Beispiel Transistoren, Microcontroller aber auch einfachere Bauelemente wie Widerstände und dergleichen geprüft werden. With such probes electronic components of various types, such as transistors, microcontrollers but also simpler components such as resistors and the like can be tested.

Weiterhin sind auf Elektronikeinheiten wie Leiterplatten elektronische Bauteile angeordnet, die durch optische, thermische oder akustische Kenngrößen definiert sind. Ein Beispiel hierfür sind Leuchtdioden. Bei derartigen Leuchtdioden ist es für eine vollständige Funktionsprüfung erforderlich, Aussagen über die Helligkeit oder Farbe des von der Leuchtdiode ausgehenden Lichts zu erhalten. Mit den erwähnten Prüfgeräten kann jedoch durch die elektrische Kontaktierung einer Prüfnadel mit der Leuchtdiode lediglich als elektrische Kenngröße die Vorwärtsspannung dieser Leuchtdiode bestimmt werden. Diese liefert jedoch nur eine indirekte und unvollständige Aussage über die Helligkeit und Farbe des von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichts. Dieses Problem tritt generell bei elektronischen Bauteilen mit optischen, thermischen oder akustischen Kenngrößen auf, welche durch Messung elektrischer Größen bei der Kontaktierung des elektronischen Bauteils mit einer Prüfnadel nur unvollständig bestimmt und geprüft werden können. Furthermore, electronic components such as printed circuit boards are arranged on electronic units which are defined by optical, thermal or acoustic parameters. An example of this are light-emitting diodes. In such light-emitting diodes, it is necessary for a complete functional test to obtain information about the brightness or color of the light emanating from the light-emitting diode. With the mentioned test equipment, however, the forward voltage of this light-emitting diode can only be determined as an electrical characteristic by the electrical contacting of a test needle with the light-emitting diode. However, this provides only an indirect and incomplete statement about the brightness and color of the emitted light from the LED. This problem generally occurs in electronic components with optical, thermal or acoustic characteristics, which can be determined and tested only incompletely by measuring electrical quantities in the contacting of the electronic component with a test needle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Prüfgerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches bei geringem konstruktivem Aufwand eine erhöhte Funktionalität aufweist. The invention has for its object to provide a tester of the type mentioned, which has increased functionality with little design effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. To solve this problem, the features of the independent claims are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the subclaims.

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät zur Prüfung einer Elektronikeinheit mit elektronischen Bauteilen und umfasst eine Prüfnadel, welche mittels einer Stelleinheit verfahren und an einzelnen Bauteilen zu deren Prüfung positioniert wird. An der Prüfnadel ist ein Sensor mit einer Sensorelektronik vorgesehen, wobei mittels von dem Sensor generierten und in der Sensorelektronik verarbeiteten Sensorsignalen eine Prüfung von elektronischen Bauteilen erfolgt.The invention relates to a test device for testing an electronic unit with electronic components and comprises a test needle, which is moved by means of an actuating unit and positioned on individual components for their testing. A sensor with sensor electronics is provided on the test needle, with electronic components being tested by means of sensor signals generated by the sensor and processed in the sensor electronics.

Die Funktionalität des erfindungsgemäßen, als Flying Prober ausgebildeten Prüfgeräts wird dadurch erheblich erweitert, dass eine oder mehrere Prüfnadeln des Prüfgeräts einen in oder an diesem integrierten Sensor und eine ebenfalls dort integrierte Sensorelektronik aufweisen. The functionality of the testing device according to the invention, which is designed as a flying prober, is considerably widened in that one or more test probes of the test device have a sensor integrated in or on it and sensor electronics likewise integrated there.

Mit der so erweiterten Prüfnadel können elektronische Bauteile sensorisch erfasst werden, so dass gegenüber der bislang allein möglichen Erfassung elektrischer Kenngrößen eine erheblich umfangreichere und detailliertere Prüfung von elektronischen Bauteilen möglich wird. The so-expanded test needle electronic components can be detected by sensors, so that compared to the previously possible only possible detection of electrical parameters a much more extensive and detailed testing of electronic components is possible.

Je nachdem, ob mit dem Prüfgerät elektronische Bauteile geprüft werden müssen, die über optische, akustische oder thermische Eigenschaften definiert sind, kann die Sensorelektronik an der Prüfnadel als optischer Sensor, akustischer Sensor, insbesondere Ultraschallsensor, oder als thermischer Sensor ausgebildet sein. Depending on whether the tester electronic components must be tested, which are defined by optical, acoustic or thermal properties, the sensor electronics on the test needle as an optical sensor, acoustic sensor, in particular ultrasonic sensor, or be designed as a thermal sensor.

Besonders vorteilhaft ist der Sensor ein Farbsensor, mittels dessen Farben und/oder Helligkeiten des von elektronischen Bauteilen emittierten Lichts erfasst werden.The sensor is particularly advantageously a color sensor, by means of which colors and / or brightnesses of the light emitted by electronic components are detected.

Weiterhin vorteilhaft weist die Sensorelektronik einen Microcontroller auf.Further advantageously, the sensor electronics on a microcontroller.

Derartige Microcontroller weisen kleine Bauformen auf und können somit in den Prüfnadeln einfach integriert werden. Such microcontrollers have small designs and can thus be easily integrated in the test probes.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der Integration des Sensors und der Sensorelektronik in der Prüfnadel. Der Grundaufbau des Prüfgeräts und der zugeordneten Prüfnadel braucht daher nicht geändert werden. Vielmehr werden an der jeweiligen Prüfnadel bereits vorhandene elektrische Einrichtungen vom Sensor und der Sensorelektronik zu deren Energieversorgung und zur Übertragung von Signalen mitgenutzt. Damit wird bei geringem konstruktivem Aufwand die Funktionalität des Prüfgeräts erweitert. A significant advantage of the invention is the integration of the sensor and the sensor electronics in the test needle. Therefore, the basic structure of the tester and the associated test needle need not be changed. Rather, already existing electrical equipment from the sensor and the sensor electronics to their power supply and for the transmission of signals are shared at the respective test needle. Thus, the functionality of the tester is extended with little design effort.

Generell werden in der Sensorelektronik durch Auswertung der vom Sensor generierten Sensorsignale Prüfsignale erzeugt, die in eine Messeinrichtung des Prüfgeräts übertragen werden. In general, test signals are generated in the sensor electronics by evaluation of the sensor signals generated by the sensor, which are transmitted to a measuring device of the tester.

Das Prüfgerät kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass dieses einerseits Prüfnadeln ohne Sensorik und andererseits Prüfnadeln mit Sensorik aufweist. Mit den Prüfnadeln ohne Sensorik können dann in bekannter Weise nur elektrische Größen von elektronischen Bauteilen gemessen werden, während mit den Prüfnadeln, die einen Sensor und eine Sensorelektronik aufweisen, eine sensorische Prüfung erfolgt. For example, the testing device may be designed in such a way that it has, on the one hand, test probes without sensors and, on the other hand, test probes with sensors. With the test probes without sensors then only electrical quantities of electronic components can be measured in a known manner, while with the test needles, which have a sensor and a sensor electronics, a sensory test is carried out.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt zusätzlich zur Prüfung eines elektronischen Bauteils anhand der Sensorsignale des Sensors eine Kontaktierung des elektronischen Bauteils mit der Prüfnadel, wodurch mit der Prüfnadel elektrische Kenngrößen des elektronischen Bauteils gemessen werden.According to an advantageous embodiment of the invention, in addition to the examination of an electronic component based on the sensor signals of the sensor contacting the electronic component with the test needle, which are measured with the test probe electrical characteristics of the electronic component.

In diesem Fall können mit derselben Prüfnadel sowohl elektrische Kenngrößen als auch sensorische Kenngrößen eines elektrischen Bauteils erfasst werden. Damit kann mit einer Prüfnadel eine Komplettprüfung des elektronischen Bauteils durchgeführt werden. In this case, both electrical characteristics and sensory characteristics of an electrical component can be detected with the same test needle. This can be done with a test needle a complete test of the electronic component.

Die bei einer elektrischen Prüfung generierten Prüfsignale sowie die bei einer sensorischen Prüfung generierten Prüfsignale können in derselben Messeinrichtung ausgewertet und miteinander kombiniert werden.The test signals generated during an electrical test as well as the test signals generated during a sensory test can be evaluated and combined in the same measuring device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Prüfnadel über einen Kanal mit einer Versorgungsgleichspannung gespeist. Die Aussendung der Prüfsignale erfolgt von der Sensorelektronik zur Messeinrichtung über denselben Kanal.According to an advantageous embodiment of the invention, the test needle is fed via a channel with a DC supply voltage. The transmission of the test signals takes place from the sensor electronics to the measuring device via the same channel.

Durch diesen einkanaligen Aufbau wird eine konstruktiv besonders einfache Ankopplung des Sensors und der Sensorelektronik an die Prüfnadel erhalten. Through this single-channel construction, a structurally particularly simple coupling of the sensor and the sensor electronics to the test needle is obtained.

Vorteilhaft erfolgt das Aussenden der Prüfsignale vom Sensor zur Messeinrichtung durch eine Modulation, insbesondere Pulsweitenmodulation der Versorgungsgleichspannung. Diese Art der Datenübertragung kann mit geringem Aufwand realisiert werden. Um diese Datenübertragung über die Versorgungsgleichspannung nicht zu verfälschen, weist die Sensorelektronik Mittel zur Glättung der Versorgungsgleichspannung auf.Advantageously, the emission of the test signals from the sensor to the measuring device by a modulation, in particular pulse width modulation of the DC supply voltage. This type of data transmission can be realized with little effort. In order not to falsify this data transmission via the DC supply voltage, the sensor electronics has means for smoothing the DC supply voltage.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist an der Prüfnadel ein Sensor mit einer Sensorelektronik vorgesehen, wobei mittels von dem Sensor generierten und in der Sensorelektronik verarbeiteten Sensorsignalen eine Prüfung von elektronischen Bauteilen erfolgt. According to an alternative embodiment of the invention, a sensor with a sensor electronics is provided on the test needle, wherein by means of the sensor generated and processed in the sensor electronics sensor signals, a check of electronic components.

Die Erfindung ist damit auch für Prüfgeräte in Form von In-circuit-Testgeräten einsetzbar.The invention can thus also be used for test devices in the form of in-circuit test devices.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:

1: Erstes Ausführungsbeispiel eines Messkabels des erfindungsgemäßen Prüfgeräts. 1 : First exemplary embodiment of a measuring cable of the test device according to the invention.

2: Zweites Ausführungsbeispiel eines Messkabels des erfindungsgemäßen Prüfgeräts. 2 : Second exemplary embodiment of a measuring cable of the test device according to the invention.

3: Erste Ausführungsform einer Prüfnadel mit integriertem Sensor und zugehöriger Sensorelektronik für das erfindungsgemäße Prüfgerät. 3 : First embodiment of a test needle with integrated sensor and associated sensor electronics for the tester according to the invention.

4: Erste Variante der Ausführungsform der Prüfnadel gemäß 3. 4 : First variant of the embodiment of the test needle according to 3 ,

5: Zweite Variante der Ausführungsform der Prüfnadel gemäß 3. 5 Second variant of the embodiment of the test needle according to 3 ,

6: Dritte Variante der Ausführungsform der Prüfnadel gemäß 3. 6 Third variant of the embodiment of the test needle according to 3 ,

7: Zweite Ausführungsform einer Prüfnadel mit integriertem Sensor und zugehöriger Sensorelektronik für das erfindungsgemäße Prüfgerät. 7 Second embodiment of a test needle with integrated sensor and associated sensor electronics for the tester according to the invention.

8: Erste Variante der Ausführungsform der Prüfnadel gemäß 7. 8th : First variant of the embodiment of the test needle according to 7 ,

9: Zweite Variante der Ausführungsform der Prüfnadel gemäß 7. 9 Second variant of the embodiment of the test needle according to 7 ,

10: Dritte Variante der Ausführungsform der Prüfnadel gemäß 7. 10 Third variant of the embodiment of the test needle according to 7 ,

11: Schaltbild der Sensorelektronik für eine Prüfnadel gemäß den 3 bis 10. 11 : Circuit diagram of the sensor electronics for a test needle according to 3 to 10 ,

12: Kodierung von mit einem Farbsensor einer Prüfnadel ermittelten Farbinformationen. 12 : Coding of color information obtained with a color sensor of a test needle.

1 zeigt in einer Seitenansicht ein an einem Stecker 1 gelagertes Messkabel 2 für das erfindungsgemäße Prüfgerät. Bei dem Prüfgerät handelt es sich um einen Flying Prober. Dieses Prüfgerät umfasst eine oder bevorzugt mehrere Prüfnadeln A, wie sie beispielhaft in den 3 bis 10 dargestellt sind. Eine an einem Messkabel 2 gelagerte Prüfnadel A wird mit einer Stelleinheit an einem elektronischen Bauteil einer Elektronikeinheit, beispielsweise einer Leiterkarte, positioniert, um dann dieses elektronische Bauteil prüfen zu können. 1 shows in a side view on a plug 1 stored measuring cable 2 for the tester according to the invention. The tester is a flying prober. This tester comprises one or preferably several test needles A, as they are exemplified in the 3 to 10 are shown. One on a measuring cable 2 mounted test needle A is positioned with an actuator on an electronic component of an electronic unit, such as a printed circuit board, in order to then check this electronic component can.

Das in 1 dargestellte Messkabel 2 verbindet die Prüfnadel A über den Stecker 1 mit einer im Prüfgerät vorhandenen Elektronik, welche insbesondere eine Messeinrichtung zur Auswertung der mit den Prüfnadeln A erfassten Messwerten ausbildet. Das freie Ende des Messkabels 2 ist mit einem Schrumpfschlauch 3 geschützt. Das Messkabel 2 weist einen Außenmantel 2a und einen inneren Mantel 4 auf, zwischen welchen Schirmleitungen 5 verlaufen. Eine vergoldete Hülse 6 wird über eine Lötverbindung 7 mit der Schirmleitung 5 verlötet. Eine Signalleitung 8 ist über den inneren Mantel 4 als Isolator 27 mit einer einpoligen Prüfnadelbuchse 9 verbunden, in welcher eine Prüfnadel A gelagert werden kann. Die einpolige Prüfnadelbuchse 9 ist zum Anschluss der Prüfnadel A der 3, 4, 7, 8 geeignet. This in 1 illustrated measuring cable 2 connects the test needle A over the plug 1 with an electronic device present in the test apparatus, which in particular forms a measuring device for evaluating the measured values recorded with the test probes A. The free end of the measuring cable 2 is with a shrink tube 3 protected. The measuring cable 2 has an outer jacket 2a and an inner coat 4 on, between which shield lines 5 run. A gilded sleeve 6 is via a solder joint 7 with the shielding cable 5 soldered. A signal line 8th is over the inner mantle 4 as an insulator 27 with a unipolar test pin socket 9 connected, in which a test needle A can be stored. The unipolar test pin socket 9 is to connect the test needle A the 3 . 4 . 7 . 8th suitable.

2 zeigt eine Variante des Messkabels 2 gemäß 1. Im vorliegenden Fall ist eine zweipolige Prüfnadelbuchse 11 vorgesehen, die für die Aufnahme der Prüfnadel A gemäß den 5, 6, 9 und 10 geeignet ist. 2 shows a variant of the measuring cable 2 according to 1 , In the present case, a two-pin test pin socket 11 provided for receiving the test needle A according to the 5 . 6 . 9 and 10 suitable is.

Das Messkabel 2 verbindet über den Stecker 1 und die 2-polige Prüfnadelbuchse 11 die Elektronik an der Achse des Flying Probers mit einer 2-poligen Prüfnadel A. Über eine Lötverbindung 10 wird zusätzlich zum Signaldraht 8 innen die Schirmleitung 5 durch einen Draht 33 außen mit der 2-poligen Prüfnadelbuchse 11 verlötet. Die Signalleitung ist über einen Isolator 27 von der Schirmleitung 5 getrennt. Über einen Schrumpfschlauch 3 wird die offene Stelle des Messkabels 2 geschützt. The measuring cable 2 connects via the plug 1 and the 2-pin test pin socket 11 the electronics on the axis of the Flying Probers with a 2-pin test pin A. Via a solder joint 10 is in addition to the signal wire 8th inside the screen line 5 through a wire 33 outside with the 2-pin test pin socket 11 soldered. The signal line is via an isolator 27 from the shield line 5 separated. About a shrink tube 3 becomes the open point of the measuring cable 2 protected.

3 zeigt eine Ausführungsform einer Prüfnadel A, an deren vorderen Ende ein Sensor 17 angebracht ist. Durch die Anbringung des Sensors 17 an der Spitze der Prüfnadel A verliert diese ihre ursprüngliche Funktion einer direkten Kontaktierung mit einem elektronischen Bauteil zur Messung von elektrischen Kenngrößen des elektronischen Bauteils. Somit wird mit dem Sensor 17 der Prüfnadel A alleine eine sensorische Prüfung eines elektronischen Bauteils durchgeführt. Am hinteren Ende der Prüfnadel A ist ein Signalabgriff 25 für Signale von der Prüfnadelbuchse 11 vorgesehen. 3 shows an embodiment of a test needle A, at the front end of a sensor 17 is appropriate. By attaching the sensor 17 at the tip of the test needle A loses its original function of a direct contact with an electronic component for measuring electrical characteristics of the electronic component. Thus, with the sensor 17 the test needle A alone performed a sensory test of an electronic component. At the rear end of the test needle A is a signal tap 25 for signals from the test pin socket 11 intended.

Der Sensor 17 ist mit Heißkleber 16 am Körper 15 einer vorne verkürzen 1-poligen Prüfnadel A befestigt. Elektrische Lötverbindungen 10 mit Fädeldraht 18 existieren zwischen dem Sensor 17 und den Bauteilen 19 der Sensorelektronik untereinander. Die Bauteile 19 werden klebend befestigt. An einem Bauteil 19 wird der Masserückführungsdraht 13 der Schaltung an der Prüfnadel A angelötet. Dieser Masserückführungsdraht 13 ist über eine Lötung 14 mit einem vergoldeten Prüfstift 12 verbunden, welcher in die Hülse 6 von 1 eingesteckt wird. The sensor 17 is with hot glue 16 on the body 15 a front shorten 1-pin test needle A attached. Electrical solder joints 10 with thread wire 18 exist between the sensor 17 and the components 19 the sensor electronics with each other. The components 19 are attached adhesive. On a component 19 becomes the ground return wire 13 the circuit soldered to the test needle A. This ground return wire 13 is about a soldering 14 with a gold plated test pin 12 connected, which in the sleeve 6 from 1 is inserted.

4 zeigt eine erste Variante der Prüfnadel A gemäß 3. Ergänzend zur Ausführungsform gemäß 3 ist eine Lötverbindung 20 vorgesehen, über welche eine Verbindung für die Signale von der Prüfnadel A zu der Schaltung der Sensorelektronik auf der Prüfnadel A hergestellt wird. 4 shows a first variant of the test needle A according to 3 , In addition to the embodiment according to 3 is a solder joint 20 provided, via which a connection for the signals from the test needle A to the circuit of the sensor electronics on the test needle A is produced.

5 zeigt eine zweite Variante der Prüfnadel A gemäß 3. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein Sensor 17 mit Heißkleber 16 an einer vorne verkürzten 2-poligen Prüfnadel A befestigt. Die Prüfnadel A hat somit ihre eigentliche Funktion der elektrischen Kontaktierung verloren. Elektrische Lötverbindungen 20 mit Fädeldraht 18 existieren zwischen dem Sensor und den Bauteilen 19 der Sensorelektronik. Die Bauteile 19 werden klebend befestigt. Über den Signalabgriff 25 und den Masseabgriff 34 werden Signale von der Prüfnadelbuchse 11 des 2-poligen Messkabels 2 gemäß 2 geholt. Signalabgriff 25 und Masseabgriff 34 sind über eine Isolierschicht 36 getrennt. Das Signal läuft in der Prüfnadel A weiter und tritt auf der Signalseite 32 wieder hervor. Ein Isolator 27 in Form einer Isolierschicht 36 trennt die Masseseite 26 von der Signalseite 32 der 2-poligen Prüfnadel A. 5 shows a second variant of the test needle A according to 3 , Also in this embodiment is a sensor 17 with hot glue 16 attached to a front shortened 2-pin test needle A. The test needle A has thus lost its actual function of electrical contact. Electrical solder joints 20 with thread wire 18 exist between the sensor and the components 19 the sensor electronics. The components 19 are attached adhesive. About the signal tap 25 and the mass tap 34 be signals from the test pin socket 11 of the 2-pin measuring cable 2 according to 2 fetched. signal tap 25 and mass tap 34 are over an insulating layer 36 separated. The signal continues in the test needle A and occurs on the signal side 32 forth again. An insulator 27 in the form of an insulating layer 36 separates the mass side 26 from the signal side 32 the 2-pin test needle A.

6 zeigt eine dritte Variante der Prüfnadel A, welche weitgehend der Ausführungsform gemäß 5 entspricht. Ergänzend zu dieser ist bei der Prüfnadel A gemäß 6 eine Lötverbindung 20 zur Signalübertragung vom Sensor 17 auf die Sensorelektronik vorgesehen. Zudem ist eine Lötverbindung 30 mit der Prüfnadel A vorgesehen um eine Masserückführung von der Sensorelektronik über den Massefädeldraht 31 zu erhalten. 6 shows a third variant of the test needle A, which largely the embodiment according to 5 equivalent. In addition to this is the test needle A according to 6 a solder joint 20 for signal transmission from the sensor 17 provided on the sensor electronics. There is also a solder connection 30 provided with the test needle A to a Masserückführung of the sensor electronics on the Massefädeldraht 31 to obtain.

7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Prüfnadel A, welche sich von den Beispielen gemäß den 3 bis 6 prinzipiell dadurch unterscheidet, dass neben einem Sensor 22 auch eine Kontaktspitze in Form eines beweglichen Teils am vorderen Ende der Prüfnadel A vorgesehen ist. Damit erfüllt die Prüfnadel A eine Doppelfunktion derart, dass mit dem Sensor 22 eine sensorische Prüfung eines elektronischen Bauteils durchgeführt werden kann und die Kontaktspitze am elektronischen Bauteil zur Durchführung einer Messung elektrischer Kenngrößen kontaktiert werden kann. 7 shows a second embodiment of the test needle A, which differs from the examples according to the 3 to 6 in principle differs in that in addition to a sensor 22 Also, a contact tip is provided in the form of a movable part at the front end of the test needle A. Thus, the test needle A fulfills a dual function such that with the sensor 22 a sensory test of an electronic component can be performed and the contact tip on the electronic component can be contacted for performing a measurement of electrical characteristics.

Der Sensor 22 ist auf einer Leiterplatte 23 befestigt. Auf der Leiterplatte 23 sind weitere bestückte Bauteile 24 vorgesehen, die Komponenten der Sensorelektronik bilden. Die Leiterplatte 23 ist am Körper 15 der 1-poligen Prüfnadel A befestigt. The sensor 22 is on a circuit board 23 attached. On the circuit board 23 are further populated components 24 provided that form components of the sensor electronics. The circuit board 23 is on the body 15 attached to the 1-pin test needle A.

Der bestückte Sensor 22 zeigt über eine Umlenkoptik oder eine rechtwinklig aufgesetzte zusätzliche Leiterplatte 23 nach vorne in Richtung der Kontaktspitze 21 der 1-poligen Prüfnadel A. Die Kontaktspitze 21 kann trotz Anwesenheit der Sensorschaltung elektrische Kontaktierungen durchführen. Ein Masserückführungsdraht 13 verbindet über eine Lötverbindung 14 die Schaltung auf der Leiterplatte 23 mit einem Prüfstift 12, welcher in die Hülse 6 von 1 eingesteckt wird. The populated sensor 22 shows over a deflection optics or a right-angled additional printed circuit board 23 forward toward the contact tip 21 the 1-pin test pin A. The contact tip 21 can despite the presence of Sensor circuit perform electrical contacts. A mass return wire 13 connects via a solder joint 14 the circuit on the circuit board 23 with a test pin 12 which is in the sleeve 6 from 1 is inserted.

8 zeigt eine erste Variante der Ausführungsform gemäß 7. Ergänzend zur Ausführungsform gemäß 7 ist eine Befestigung der Leiterplatte 23 über Halteklammern 28 vorgesehen, welche über Lötverbindungen 29 mit dem Körper 15 der 1-poligen Prüfnadel A verbunden sind und somit Signale von der 1-poligen Prüfnadel A auf die Sensorschaltung bringen. Weiterhin sind Rillen 35 in die 1-polige Prüfnadel A eingebracht, in welche die Halteklammern 28 einrasten und somit eine Verschiebung der Leiterplatte 23 bei der Bewegung der Achse des Flying Probers verhindern. 8th shows a first variant of the embodiment according to 7 , In addition to the embodiment according to 7 is a mounting of the circuit board 23 over retaining clips 28 provided, which via solder joints 29 with the body 15 the 1-pin test pin A are connected and thus bring signals from the 1-pin test needle A on the sensor circuit. Furthermore, there are grooves 35 introduced into the 1-pin test needle A, in which the retaining clips 28 engage and thus a displacement of the circuit board 23 prevent movement of the axis of the Flying Prober.

9 zeigt eine zweite Variante der Ausführungsform gemäß 7. Bei der Ausführungsform gemäß 9 werden Signale über den Signalabgriff 25 und den Masseabgriff 34 von der Prüfnadelbuchse 11 des 2-poligen Messkabels 2 gemäß 2 geholt. Signalabgriff 25 und Masseabgriff 34 sind über eine Isolierschicht 36 getrennt. Weiterhin ist die Masseseite 26 der 2-poligen Prüfnadel A dargestellt. 9 shows a second variant of the embodiment according to 7 , In the embodiment according to 9 signals are sent via the signal tap 25 and the mass tap 34 from the test pin socket 11 of the 2-pin measuring cable 2 according to 2 fetched. signal tap 25 and mass tap 34 are over an insulating layer 36 separated. Furthermore, the ground side 26 the 2-pin test needle A shown.

10 zeigt eine zweite Variante der Ausführungsform gemäß 7, welche weitgehend der Ausführungsform der 9 entspricht. Ergänzend zur Ausführungsform der 9 ist die Befestigung der Leiterplatte 23 über Halteklammern 28 vorgesehen, welche über Lötverbindungen 29 mit der 2-poligen Prüfnadel A verbunden sind. Somit ist auch die Signalseite 32 und die Masseseite 26, welche über einen Isolator 27 getrennt sind, mit der Sensorschaltung verbunden. Weiterhin sind Rillen 35 in die 2-polige Prüfnadel A eingebracht, in welche die Halteklammern 24 einrasten und somit eine Verschiebung der Leiterplatte 23 bei der Bewegung der Achse des Flying Probers verhindern. 10 shows a second variant of the embodiment according to 7 which is largely the embodiment of the 9 equivalent. In addition to the embodiment of 9 is the attachment of the circuit board 23 over retaining clips 28 provided, which via solder joints 29 are connected to the 2-pin test needle A. Thus, also the signal side 32 and the mass side 26 , which has an insulator 27 are disconnected, connected to the sensor circuit. Furthermore, there are grooves 35 introduced into the 2-pin test needle A, in which the retaining clips 24 engage and thus a displacement of the circuit board 23 prevent movement of the axis of the Flying Prober.

11 zeigt ein Schaltbild der Sensorelektronik mit einem zugeordneten Sensor in Form eines Farbsensors 45 für die Prüfnadel A der 3 bis 10. Die Sensorelektronik weist als zentralen Bestandteil einen Microcontroller 44 auf, der im vorliegenden Fall von einem ATMEL Attiny 10 Microcontroller 44 gebildet ist. 11 shows a circuit diagram of the sensor electronics with an associated sensor in the form of a color sensor 45 for the test needle A the 3 to 10 , The sensor electronics has a central component of a microcontroller 44 in the present case of an ATMEL Attiny 10 microcontrollers 44 is formed.

Das Signal an der Prüfnadel 41, eine von einer Quelle vorgegebene Gleichspannung +5V, versorgt über eine Diode 37 die Schaltung mit etwas weniger als +5V-Gleichspannung 42. Der Microcontroller 44 und der Farbsensor 45 fangen an zu arbeiten. Der Farbsensor 45 empfängt Licht von einer Lichtquelle und gibt abhängig von der Stärke der Rot-, Grün- und Blauanteile im Licht eine analoge Spannung zwischen 0–5V auf seine RGB-Kanäle 47. Der Microcontroller 44 empfängt diese analogen Spannungen auf seinen ADC-Eingängen 49 und wertet diese über ein vorher in seinen Flash-EEPROM-Speicher programmiertes Programm aus. Der Microcontroller 44 gibt dauerhaft ein PWM-Signal am PWM-Ausgang 50 heraus, bei welchem die positive Pulsweite in Abhängigkeit der erkannten Farbe der Lichtquelle verändert wird. Der n-Channel MOSFET 38 moduliert die Gleichspannung der schwachen Quelle an der Prüfnadel 41 mit dem PWM-Signal. Das Prüfprogramm kann diese nun negative Pulsweite des Signals messen und auswerten. Damit die Schaltung von dieser zerhackten Gleichspannung nicht beeinflusst wird, glättet der Kondensator 40 die Versorgungsspannung der Schaltung 42. Die Diode 37 verhindert, dass der Kondensator auch das auszuwertende Signal an der Prüfnadel 41 glättet. Über den MFP-Eingang 48 kann mit einem HIGH oder LOW-Pegel der interne Verstärkungsfaktor des Farbsensors 45 von 1× bis 4× verändert werden. Über Kontaktpunkte 46 kann der Microcontroller 44 über die TPI-Schnittstelle programmiert werden. The signal on the test needle 41 , a DC + 5V supplied by a source, supplied by a diode 37 the circuit with a little less than + 5V DC 42 , The microcontroller 44 and the color sensor 45 start working. The color sensor 45 receives light from a light source and outputs an analog voltage between 0-5V to its RGB channels depending on the strength of the red, green and blue components in the light 47 , The microcontroller 44 receives these analog voltages on its ADC inputs 49 and evaluates it via a program previously programmed into its flash EEPROM memory. The microcontroller 44 permanently outputs a PWM signal at the PWM output 50 out, in which the positive pulse width is changed depending on the detected color of the light source. The n-channel MOSFET 38 modulates the DC voltage of the weak source on the test needle 41 with the PWM signal. The test program can measure and evaluate this now negative pulse width of the signal. So that the circuit is not affected by this chopped DC voltage, the capacitor smoothes 40 the supply voltage of the circuit 42 , The diode 37 prevents the capacitor also the signal to be evaluated on the test needle 41 smoothes. About the MFP input 48 can with a HIGH or LOW level the internal gain of the color sensor 45 be changed from 1 × to 4 ×. About contact points 46 can the microcontroller 44 programmed via the TPI interface.

Die mit dem Farbsensor 45 ermittelten Farbinformationen bei Vermessung eines elektronischen Bauteils wie einer Leuchtdiode werden somit als Sensorsignale im Microcontroller 44 ausgewertet und die so erhaltenen Prüfsignale als PWM-Signale an die Messeinrichtung im Prüfgerät gesendet. The with the color sensor 45 determined color information when measuring an electronic component such as a light emitting diode are thus as sensor signals in the microcontroller 44 evaluated and sent the test signals thus obtained as PWM signals to the measuring device in the tester.

12 zeigt ein Beispiel zur Codierung der Farbinformation auf die negative Pulsweite. Die Periodendauer des vom Microcontroller 44 ausgesendeten PWM-Signals beträgt hier 2048ms 55. Wenn die Spannung des Farbsensors 45 zu gering oder hoch ist, das heißt die Lichtquelle zu stark oder zu schwach sendet, gibt der Microcontroller 44 eine Fehlerpulsweite 51 von 8 ms aus. Bei den Farben „Grün“ über „Gelb“ und „Orange“ bis „Rot“ wird eine negative Pulsweite von 32 ms bis 1024 ms 52 eingestellt, da diese meist abhängig von der subjektiven Farbempfindung sind. „Blau“ wird mit einer festen Pulsweite von 1152 ms 53 angezeigt und „Weiß“ beziehungsweise „Infrarot“ mit 1280 ms 54. Alle weiteren Zwischenbereiche können nicht erreicht werden. 12 shows an example for coding the color information to the negative pulse width. The period of the microcontroller 44 emitted PWM signal is here 2048ms 55 , When the voltage of the color sensor 45 is too low or high, that is, the light source sends too strong or too weak, gives the microcontroller 44 an error pulse width 51 from 8 ms. In the colors "green" over "yellow" and "orange" to "red" is a negative pulse width of 32 ms to 1024 ms 52 set, since these are usually dependent on the subjective color sensation. "Blue" comes with a fixed pulse width of 1152 ms 53 displayed and "white" or "infrared" with 1280 ms 54 , All other intermediate areas can not be reached.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Steckerplug
22: MesskabelLeads
2a2a: Außenmantelouter sheath
33: Schrumpfschlauchshrinkable tubing
44: innerer Mantelinner coat
55: Schirmleitungscreen line
66: vergoldete Hülsegold-plated sleeve
77: Lötverbindungsolder
88th: Signaldrahtsignal wire
99: PrüfnadelbuchsePrüfnadelbuchse
1010: Lötverbindungsolder
1111: PrüfnadelbuchsePrüfnadelbuchse
1212: Prüfstifttest pin
1313: MasserückführungsdrahtGround return wire
1414: Lötverbindungsolder
1515: Körperbody
1616: Heißkleberhot glue
1717: Sensorsensor
1818: Fädeldrahtbraided wire
1919: Bauteilecomponents
2020: Lötverbindungsolder
2121: Kontaktspitzecontact tip
2222: Sensorsensor
2323: Leiterplattecircuit board
2424: Bauteilecomponents
2525: Signalabgriffsignal tap
2626: Masseseiteground side
2727: Isolatorinsulator
2828: Halteklammerretaining clip
2929: Lötverbindungsolder
3030: Lötverbindung Massefädeldraht – PrüfnadelSolder joint Ground thread wire - Test needle
3131: MassefädeldrahtMassefädeldraht
3232: Signalseitesignal side
3333: Draht zur Verbindung Schirm – PrüfnadelbuchseWire to the connection screen - test pin socket
3434: Masseabgriffground tap
3535: Rillengrooves
3636: Isolierschichtinsulating
3737: Diodediode
3838: n-Channel-MOSFETn-channel MOSFET
3939: Gate-Vorwiderstand Gate series resistor
4040: Glättungskondensatorsmoothing capacitor
4141: Signal an der PrüfnadelSignal on the test needle
4242: 5V-Gleichspannung der Schaltung5V DC voltage of the circuit
4343: MasseDimensions
4444: Microcontrollermicrocontrollers
4545: Farbsensorcolor sensor
4646: Kontaktpunkte zur Programmierung des MicrocontrollersContact points for programming the microcontroller
4747: RGB-Kanäle des FarbsensorsRGB channels of the color sensor
4848: Einstellung des Verstärkungsfaktors Setting the amplification factor
4949: ADC-Eingänge des MicrocontrollersADC inputs of the microcontroller
5050: PWM-AusgangPWM output
5151: Pulsweite 8 ms bei zu heller beziehungsweise zu dunkler LichtquellePulse width 8 ms when the light source is too bright or too dark
5252: variable Pulsweite 32–1024 ms bei grüner bis roter Lichtquellevariable pulse width 32-1024 ms with green to red light source
5353: Pulsweite 1152 ms bei blauer LichtquellePulse width 1152 ms with blue light source
5454: Pulsweite 1280 ms bei weißer/infraroter LichtquellePulse width 1280 ms with white / infrared light source
5555: Periodendauer 2048 ms des PWM-SignalsPeriod duration 2048 ms of the PWM signal
AA: Prüfnadel test needle

Claims

Test device for testing an electronic unit with electronic components, with at least one test needle (A), which is moved by means of an actuating unit and positioned on individual components for their testing, characterized in that on the test needle (A) a sensor ( 17 ) is provided with a sensor electronics, wherein by means of the sensor ( 17 ) and processed in the sensor electronics sensor signals carried out a check of electronic components.

Test device according to claim 1, characterized in that in the sensor electronics by evaluation of the sensor ( 17 ) generated sensor signals test signals are generated, which are transmitted to a measuring device of the tester.

Test device according to claim 2, characterized in that the test needle (A) is fed via a channel with a DC supply voltage, and that the emission of the test signals from the sensor electronics to the measuring device takes place via the same channel.

Test device according to claim 3, characterized in that the emission of the test signals is effected by a modulation of the DC supply voltage.

Test device according to claim 4, characterized in that the emission of the test signals is effected by a pulse width modulation of the DC supply voltage.

Test device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the sensor electronics comprises means for smoothing the DC supply voltage.

Test device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sensor ( 17 ) a color sensor ( 45 ) is detected by means of which colors and / or brightness of the light emitted by electronic components.

Test device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sensor ( 17 ) is an acoustic, optical or thermal sensor or an ultrasonic sensor or a Hall sensor.

Test device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sensor electronics a microcontroller ( 44 ) having.

Test device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in addition to the examination of an electronic component based on the sensor signals of the sensor ( 17 ) contacting the electronic component with the test needle (A), whereby the test needle (A) electrical characteristics of the electronic component are measured.

Test device for testing an electronic unit with electrical components, with an array of adapters to which electronic components to be tested are introduced, characterized in that at least one adapter has a sensor ( 17 ) is provided with a sensor electronics, wherein by means of the sensor ( 17 ) and processed in the sensor electronics sensor signals carried out a check of electronic components.